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光催化反应仪反应釜技术说明
快讯
2021-09-22 15:57:53

光化学系列仪器包括光化学反应仪,光化学反应釜,光催化反应装置等等都是属于这一系列,我公司从事低温实验设备和超声波设备等产品的研发、生产、销售于一体的公司,光化学系列产品型号居多 光催化氧化反应器的结构形式 催化剂以两种形式存在于反应器中:一是光催化剂颗粒分散于整个反应器系统中,二是光催化剂颗粒固定在载体上(如反应器壁或尼龙丝网等) ,据此可将相应的反应器形式称为悬浮式和固定式。
悬浮式是TiO2粉末直接与废水混合组成悬浮体系。优点是结构简单,能充分利用催化剂活性[3]。缺点是存在固液分离问题,无法连续使用;易流失;悬浮粒子阻挡光辐射深度, TiO2 =0.5mg/m3左右,反应速度达到限[4]。 固定式是TiO2粉末喷涂在多孔玻璃、玻璃纤维或玻璃板上。优点是TiO2不易流失,可连续使用;缺点是催化剂固定后降低了活性[5]。固定式又分非填充式和填充式两种。非填充式固定床型:以烧结或沉积法直接将光催化剂沉积在反应器内壁,部分光催化表面积与液相接触。填充式固定床型:烧结在载体上,然后填充到反应器里,与非填充式固定床型相比,增大了光催化剂与液相接触面积,克服了悬浮型固液分离问题。
Geisen 等[6 ]针对典型化合物二氯yi酸(DCA) 的降解分别进行了悬浮式TiO2和固定式TiO2 液膜反应器( Flow-Film Reactor ,FFR) 研究,结果表明:与固定式催化剂反应系统相比,悬浮式系统能够获得更高的DCA降解率,达到了固定式系统的3倍,这是因为催化剂的固定限制了传质和降低了光催化活性。因此,如果能够通过固/ 液分离技术实现TiO2颗粒与处理水的分离及回收利用,那么悬浮式反应器将比固定式反应器有着明显的优势。为此,Xi等[7 ]采用带有斜板和不带有斜板的沉淀池及微滤膜继续进行了悬浮催化剂的分离研究:当进水的催化剂浓度> 5 g/ L、pH 在零电荷点附近时,通过沉淀作用可以对Degussa P 25 TiO2 实现G效分离;在沉淀池内添加斜板可以减少沉淀面积,确保出水浓度< 5 mg TiO2/ L :为进一步降低出水TiO2 浓度,可采用微波技术同时实现TiO2 和病菌的截留。此外,膜对高分子物质的截留将增加其在光反应器内的浓度,从而获得较高的反应速率。
目前,常用的是流化床式。所谓流化床式即负载了TiO2颗粒的载体,在反应器中以悬浮状态存在。优点为一方面可使催化剂颗粒多方位受到光照,并且在悬浮扰动下可防止催化剂钝化,提高催化剂利用效率;另一方面也解决了悬浆体系固液分离难的问题。Wooseok等[8 ]采用流化床反应器(FBR) 对甲基橙在弱照射条件下(15 W 低压s银灯) 的光催化氧化进行了研究。试验过程中采用了两种不同类型的流化床,一种是FBR 的典型类型,另一种是内部带有导流管的FBR (DTFBR)。试验结果表明:FRSs 的几何结构对光催化氧化反应的影响是可以忽略的;反应器内气体的供给,不但可以用于催化剂颗粒的流化,而且还可以消除光生电子,提高反应效率;pH 值是确定反应速率的一个重要参数,在酸性条件下更有利于甲基橙的降解,反应物的初始浓度越高将会减少光的穿透,从而降低光催化氧化的反应速率;催化剂的负荷存在着一个Z佳量,从而使催化剂的存在不对光的照射产生屏蔽效应。
2 提高DO浓度的反应器 通过向反应器内加入氧化剂以结合颗粒表面过剩的电子,可抑制表面光生电子和空穴的复合,提高光量子利用率。氧化剂中Z易获得、Z经济和Z有效的电子受体就是分子氧,如何提高废水中的溶解氧量将是光催化反应器设计的关键技术之一。

作者:上海川一实验仪器有限公司
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